电子通讯设备ESD防护设计规范和指南(3)

对于输入电容C的选取，应保证不对电路的正常工作造成影响，不对传送的波形产生畸变。如果TVS用于高速电路的ESD防护，其输入电容C以不大于15pF为宜。

2、 E1和Ethernet口的ESD防护器件推荐

下面的器件是专门用于ESD防护的器件，其内部带有滤波电路，能够防ESD接触放电8kV，空气放电15kV。该器件可以对E1和Ethernet口进行保护。

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电子通讯设备ESD防护设计规范和指南

第 4 章 ESD防护设计要求

型号：STF701，SEMTECH公司。

VRM=5V，输入电容C=65pF。

图4-4 STF701内部电路及结构图

3、 串口的ESD防护器件推荐

如果串口芯片用MAX3242. 则有四路收发，八根线，可采用PROTEK公司的SM16LC15C器件对串口进行保护。

以下图示器件为高速双向TVS阵列，8个信道。可以保护4个串口。防静电大于40kV。

其参数为VRM=15V，C＝15pF。

公司代码为：12600040。

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电子通讯设备ESD防护设计规范和指南

电子通讯设备静电放电（ESD）防护设计规范和指南

图4-5 SM16LC15C内部电路及结构图

如果串口芯片用MAX3223. 则有两路收发，四根线，可采用PROTEK公司的SMDA15LCC器件对串口进行保护。

其参数为VRM=15V，C＝15pF。

该器件公司目前没有代码（只有SMDA05LCC.代码12600066）。

如果串口芯片用MAX3221. 则为单路收发，两根线，可采用PROTEK公司的SM8LC12器件对串口进行保护。

其参数为VRM=12V，C＝25pF。

公司代码为：12600043。

图4-6 SM8LC12内部电路及封装图

不过，对上述串口芯片MAX3223和MAX3221，它们都有对应的内部自带ESD保护（15kV）的型号，分别为MAX3223E和MAX3221E，可以直接选用。当选用MAX3223E和MAX3221E时，不需要再加ESD保护器件。

4、 10/100M以太网口的ESD防护器件推荐

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第 4 章 ESD防护设计要求

以太网接口可以采用以下的ESD、浪涌保护电路：

保护器件SLVU2.8-4 由SEMTECH公司供应，其参数为VRM=2.8V，C＝5pF。公司代码为： 12600063。

保护器件SMDA05LCC 由PROTEK公司供应，其参数为VRM=5V，C＝15pF。公司代码为： 12600066。

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第五章 典型案例

5.1 某宽带园区接入产品防静电设计

该产品防静电设计方案可以归纳如下：

1）接地系统分工作地、-48V电源地、保护地和机壳地。

2）机箱外壳采用整体折弯工艺，使插箱外形一次成型，采用整体框架式结构，机箱上下导轨采用整体金属式导轨板，并在框架主体上设置有机壳接地螺钉，保证系统整体搭接良好。

3）单板通过上下两边的镀锡层在导轨槽中滑动，为保证导轨槽与单板镀锡层良好接触，在导轨槽两边加装导轨簧片；为了保证前面板之间良好搭接，面板与面板之间通过连接弹性指簧来消除间隙。

4）系统外接端口包括有百兆以太网电接口（RJ45插座）、百兆以太网光接口、千兆以太网光接口、232串口（采用RJ45插座）和VDSL线路用户端口。以上端口采用VDSL线路用户端口从背板出线，其余非用户端口都从前端出线。为了更好地泄放静电电流，系统采用如下方式的接地方式： a 在各单板（背板除外）前端安装各接口插座的区域表层全部敷设机壳地，机壳地敷设宽度大于接口插座加上静电保护器件的覆盖宽度，将这些端口静电保护器件的接地端与此机壳地相连。 b 工作地层前端向内缩，从距离机壳地至少5mm处向后方敷设(该系统单板工作地之间间隔8mm），端口隔离变压器跨接在机壳地与工作地之间，接口信号线走在印制板内层，通过隔离变压器将在机壳地和工作地区域的信号连接起来。

c 为了使前端接口感应的静电电流以最短路径泄放，前端机壳地与单板上下两边的镀锡层相连，即机壳地就近与机壳相连；上下镀锡层与内部信号和工作地距离间隔至少5mm（该系统间隔为8mm）。

d 从后背板出线的VDSL用户线端口保护地则是通过后背板插针单独接到大地上。 这种接地方式可以归纳为：前端的机壳地应就近接机壳，且应避开内部电路，这样可以提高整个系统的静电抗扰性；后端保护地通过后背板插针引出，单独接到大地上；系统最后引向大地的地线为工作地、保护地和机壳地（由机壳接地螺钉引出）。

该产品通过采用以上措施，顺利通过了接触6KV和空气8KV静电放电抗扰性试验。

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第 5 章 典型案例

5.2 某小容量宽带接入产品的防静电设计

某小容量宽带接入产品的E1接口的防静电器件选用的是SEMTECH公司的LC03-6（VRM =6V，IPP=50A，C=8pF，SO8封装，代码为12600032），试验时可以防6KV接触静电（静电枪直接对E1接口的同轴外壳进行接触放电，E1接收和发送的同轴外壳都悬浮不接地）。

厂家推荐的器件接法如图5-1所示。

图5-1 E1接口防静电电路图

试验发现，按照上图的器件连接方法进行6KV接触静电放电时，隔离变压器线路侧引脚会放电打火，经分析发现这种接法只抑制了差模干扰，对共模干扰信号没有泄放通路，共模干扰信号的能量聚集在隔离变压器的线路引脚处，累计到一定的程度击穿引脚之间的空气产生放电打火现象，后将LC03-6的中间悬空管脚接保护地，为共模干扰提供了泄放通路，放电打火现象消失，线路正常工作；另外，此器件的输入电容为线-线间12pF，线-地间25pF，对E1信号并无影响，实际试验时也是如此。

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